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Underlay频谱共享技术能够实时检测频谱状态,智能地调整频谱资源的分配,在保证信道内用户正常通信的条件下接入感知用户,从而有效提高频谱资源的复用率。在这种通信方式中,授权用户与感知用户同时出现在同一频段中,用户信号在时域和频域都有重叠,属于时频重叠信号。在当前频谱资源稀缺的背景下,Underlay频谱共享方式在频谱复用方面的较大优势使其受到越来越多的关注。只有主用户受到的干扰保证在可接受范围内,主用户与次用户才能在频谱中共存,而干扰温度是衡量干扰程度的重要依据。载频和符号速率估计可以为干扰温度的计算提供依据,并且对信号的细微特征分析、调制类型识别、解调等有重要意义。本文主要研究Underlay频谱共享下时频重叠信号的载波频率和符号速率估计问题。具体内容如下:文章提出一种利用信号的循环双谱对角切片谱估计Underlay频谱共享下时频重叠MASK信号载频的方法。本文首先从理论上分析了信号的循环双谱对角切片谱的性质,发现MASK信号的循环双谱对角切片谱在f=0截面具有与载频相关的谱线信息;然后利用0范数最小化理论和设定自适应阈值的方法,消除噪声和干扰在该截面上引起的杂乱谱线,并提取有用谱线信息;最后分别估计出各分量MASK信号的载波频率。为验证所提方法的有效性,本文推导了时频重叠MASK信号载频估计的克拉美罗界（CRB）。通过仿真结果与理论CRB的比较发现:随着SNR的增加,载频估计的NMSE逐渐逼近CRB,验证了算法的收敛性。当SNR为-9dB时,载频估计的NMSE为10-6。最终结果表明所提算法能够有效估计出信号的载频。本文还研究了Underlay频谱共享下时频重叠MPSK信号的符号速率估计问题。首先从理论上研究了单个MPSK信号的能量算子,发现符号跳变时刻,能量算子谱会出现离散冲激;接着又分析了时频重叠信号的能量算子,得出能量算子能检测时频重叠信号中分量信号符号跳变的结论;最后提出一种利用信号的能量算子估计时频重叠MPSK符号速率的方法。该方法将时频重叠信号映射到能量域分析,避免了时域和频域重叠造成的干扰。本文还分析了时频重叠情况下符号速率估计的CRB,将算法的仿真结果与CRB比较,证明所提算法具有良好的收敛性。该方法不需要已知载频信息,可直接提取符号速率,同时具有算法简单、计算快速的特点。本文还通过设置不同的信号重叠率和分量信号功率比,分别对算法进行仿真验证,仿真结果表明该方法对频谱重叠率不敏感。